Введение к работе
Актуальность проблемы. Для управления транспортными потоками б пространственно-распределенной системе, примером которой служит газотранспортная система (ГТС), существует центральная диспетчерская служба. Ее основная задача - поддержание заданных режимов работы ГТС с целью своевременной доставки газа потребителю.
Поскольку реальный газопровод содержит тысячи труб и десятки компрессорных станции, образующих разветвленную сеть сложной топологии, принятие управляющих решений оказывается трудоемкой и предельно ответственной задачей.
В целях облегчения реаения задачи управления ГТС диспетчерскими службами в последние десятилетия ведутся работы по "автоматизации труда диспетчера путем создания аппаратных и программных вычислительных комплексов, позволяющих взять кз себя весьма трудоемкий и ответственный зтап по сбору и обработке диспетчерской информации, а также выработке рекомендаций по выбору управляющих воздействий.
Очевидно, 4Td проблема взаимодействия диспетчера-технолога с программными и техническими средствами моделирования режимов работы различных элементов газопроводной сети является актуальной. Главной задачей при этом является исследование технологических особенностей работы диспетчерских служб с точки зрения циркулирующих информационных потоков и разработка средств информационной поддержки системы "человек-ЭВМ".
Комплекс программ, предназначенный для решения задач диспетчерского управления, должен обеспечить:
восприятие и обработку информации, поступающей с замерных устройств;
воспроизведение необходимой информации как в алфавитно-цифровой так и графической формах;
решение уравнений, описывающих состояние газа в трубах и режимов работы КС;'
возможность "оперативного изменения структуры модели и реализации ситуаций, порождаемых управляющими решениями диспетчера;
- адаптацию модели в соответствии с особенностью данных,
поступающих с замерных устройств;
- возможность оценки и прогнозирования состояния ГТС.
Следовательно, проблема, связанная с вводом, размещением,
обработкой и преобразованием информации, отра>зющей состояние газотранспортной системы в моделирующем программном комплексе с учетом специфики работы диспетчера также является актуальной.
Цель работы заключается е разработке средств информационной поддержки управляющих решений диспетчера газотранспортной системы при его работе с прикладным программным комплексом моделирования и оптимизации режимов работы ГТС. Для ее достижения необходимо решить следующие задачи:
осуществить анализ технологических особенностей процесса транспорта газа и влияние на него решений диспетчера ГТС;
разработать средства ееодз, размещения, преобразования данных, используемых при реализации вычислительных процессов е комплексе определения режимов газопроводов;
произвести Еыбор и адаптацию информационных средстЕ взаимодействия подсистем программного комплекса с учетом специфики обрабатываемого потока данных;
разработать систему идентификаторов элементов, осуществляющих представление газотранспортной сети в виде графических видеограш;
произвести оценку данных, поступающих с измерительной аппаратуры,с целью выявления недостоверных или сильно искаженных данных и разработать способы их обработки.
Методы исследования основаны на положениях вычислительной математики, теории управления базами данных и средствах машинной графики. При этом используются методы машинного эксперимента и теории цифровой обработки сигналов.
Научная новизна. Новые научные результаты заключаются в разработке средств программной реализации графической и алфавитно-цифровой информации о состоянии ГТС с обработкой режимных данных, поступающих в темпах неавтоматизированного и автоматизированного обзора замерных устройств.
Практическая ценность. Теоретические разработки, осуществленные в диссертационной работе, использованы в комплексе
програш моделирования и оптимизации режимов работы ГТС.
Применение зтих разработок позволило повысить информационную емкость потоков данных и упростить восприятие распределенной по пространству информации, а также облегчить условия работы сотрудников газотранспортных предприятий.
Разработанные средства отображения диспетчерской информации в виде графических видеограмм облегчают работу пользователя с базами данных.
Синтезированный цифровой фильтр нижних частот позволяет обрабатывать информацию, поступающую с замерных узлов ГТС в автоматизированном режиме.
Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы использованы в "Пакете прикладных программ расчета и контроля городских газовых сетей (ГТС)", позволяющем вычислять значения давлений,- температур и расходов в узлах ГГС на основе измеренных данных, которые могут содержать случайные иди преднамеренно внесенные погрешности, внедренном в ПО КИЕЕГАЗ.
Апробация работы. Разработанные способы построения информационного обеспечения программных средств моделирования неизо-термических неустановившихся процессов в газотранспортных системах с произвольной топологией обсуждались на семинарах и конференциях в институте проблем моделирования в энергетике АН Украины.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, содержащего 72 наименования, приложений и изложена на 149 страницах машинописного текста, включающего 16 рисунков и 11 таблиц.